新能源汽车课件第2章.ppt

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1、第二章天然气汽车第一节概述第二节天然气汽车燃料供给系统第三节压缩天然气汽车专用装置的结构和工作原理第四节天然气汽车维护教学目的和要求：了解天然气汽车分类、发展趋势。掌握结构与工作原理、特点。本章重点：天然气汽车结构与工作原理、特点。本章难点：教学内容要点：第一节概述一、车用天然气天然气主要成分是甲烷，随产地不同，甲烷的含量也不同，一般为85％～95％。甲烷的沸点为-161.5℃，与常温下处于液态的汽、柴油的搬运和存储方法有很大差异。表1：天然气理化特性优点：天然气发动机有害排放减少天然气与空气混合均匀，燃烧较完全，很宽的着火界限实现稀燃，CO和HC排放降低；天然气燃烧火焰温度低

2、，NOX排放量减少；CO2比汽油及柴油降低20%以上，对减小“温室效应”有好处。资料表明，天然气汽车的排放CO可降低80%以上，NOx和非甲烷类可降低80%，CO2可降低30%，HC可降低80%、SO2降低70%，SO低99%，Pb减少到零，颗粒物减少41%，噪声降低40%。因此与汽油柴油比较是一种非常清洁的车用燃料。抗爆性好天然气辛烷值高,约为130，有较好的抗爆性。可增大发动机压缩比和点火提前角，提高发动机性能。安全性好天然气有较好的安全性。天然气传输和加注均在封闭管道进行，不会泄露。即使有泄漏，天然气比空气轻，不易积聚，加上天然气燃点高（537℃以上），不易产生火灾事故。

3、天然气使用特性好冷起动性能好，运转平稳；不对机油产生稀释，因此发动机寿命长。缺点：天然气的携带性差。限制了汽车的有效载荷、有效空间及续驶里程。密度低、天然气混合气热值低，天然气发动机动力性下降（针对两用燃料车）。天然气汽车相较与汽油和柴油车的制造成本较高；天然气输气管路和天然气加气站尚未形成象加油站那样的网络，这一因素是制约天然气汽车发展的最大瓶颈。表2：车用压缩天然气（CNG）的技术要求项目技术指标试验方法高位发热量，（MJ/m3）＞31.4GB/T11062总硫（以硫计），（mg/m3）≤200GB/T11061硫化氢（H2S），（mg/m3）≤15GB/T11060.1二

4、氧化碳（CO2），（%）≤3.0GB/T13610氧气（O2），（%）≤0.5GB/T13610水露点，（℃）在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于-13℃；当最低气温低于-8℃，水露点应比最低气温低5℃GB/T17283特别提示：使用天然气车辆的用户应使用符合标准的天然气。所用的天然气硫化氢、硫、二氧化碳、水露点超标，会造成车用天然气燃气系统部件腐蚀或管路、阀孔冻堵。压缩天然气含水量过高的后果：a、生成水合物，造成管道、气瓶瓶阀、充气嘴等堵塞；严重时会堵塞管线通道和气瓶瓶阀及充气嘴；b、加速天然气中酸性气体对钢瓶的腐蚀；含硫气体在水中会电离，电离质子的存

5、在会腐蚀金属设备，严重时会造成金属开裂；c、当环境温度小于水露点时，会出现结冰现象。造成车辆无法使用天然气运行。二、天然气汽车的类型1．按燃料状态分类(1)压缩天然气汽车（CNGV）储气瓶内的天然气以高压（通常是20MPa）气态储存，工作时经降压、计量和混合后进入气缸，也可以直接喷入气缸或进气管。(2)液化天然气汽车（LNGV）储气瓶内的天然气以液态储存，工作时液化天然气经升温、计量和混合后进入气缸，也可以直接喷入气缸或进气管。由于天然气液化后的体积仅为标准状况下体积的1/625，储带方便，应用潜力较大。(3)吸附天然气汽车（ANGV）储气瓶内的天然气以吸附方式（压力通常为3.

6、5～6MPa）储存，工作时经降压、计量和混合后进入气缸，也可以直接喷入气缸或进气管。2．按燃料供给系统特征分类(1)单燃料（CNG）汽车仅使用CNG作为发动机的燃料，车辆的发动机在燃料供应系统、工作循环参数、配气机构参数等方面一般都针对CNG的物化特性进行了专门设计，因此燃烧热效率较高、经济性好。(2)CNG/汽油两用燃料汽车（多用）一般是指具有两套燃料供应系统，一套供给天然气，另一套供给天然气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可同时向气缸供给燃料的汽车。使用中可以在两种燃料之间进行灵活切换。此类汽车与单一燃料汽车相比，由于要兼顾两种燃料的物化特性，发动机结构参数几乎不作改

7、造，因此燃烧热效率不高、经济性一般。(3)CNG/柴油双燃料汽车一般是指具有两套燃料供应系统，一套供给天然气，另一套供给天然气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在缸内混合燃烧的汽车。CNG为主燃料，柴油起引燃作用。此类发动机结构参数也几乎不作改动，可以在单纯燃烧柴油和CNG与柴油同时混烧两种工况灵活切换。3.按燃料供给的控制方式分类(1)机械控制式天然气汽车是指以机械方式为主控制天然气供给的天然气汽车。(2)机电联合控制式天然气汽车是指以机电联合控制方式控制天然气供给的